Методичка по квантовой физике. Методичка по квантовой физике целиком. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ. Санктпетербург 2010 Лабораторная работа 2 измерение постоянной планка
![]()
|
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А.БОНЧ-БРУЕВИЧА КВАНТОВАЯ ФИЗИКА МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010 Лабораторная работа 6.2 ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА Цель работы Ознакомление с работой спектрометра и определение с его помощью постоянной Планка. Введение. Постоянная Планка –– одна из универсальных числовых констант природы, входит во многие формулы и физические законы, описывающие поведение материи и энергии в масштабах микромира. Эта константа была введена М. Планком в 1900 году при объяснении законов излучения нагретых тeл. Согласно гипотезе Планка, излучение происходит порциями – квантами. Квант электромагнитного излучения – фотон – обладает энергией (), пропорциональной частоте излучения (). Коэффициент пропорциональности и есть постоянная Планка. Так как частота излучения связана с длиной волны () и скоростью света (с) то энергию фотона можно выразить и через длину волны излучения: Величина постоянной Планка составляет h ≈ 6,62·10-34 Дж·с. Для экспериментального определения постоянной Планка, как следует из (2), надо независимо определить и . В лабораторной работе используется фотохимическая реакция разложения двухромовокислого калия Энергия диссоциации этой реакции составляет такую, что фотоны с Описание лабораторной установки. Экспериментальная установка состоит из призменного спектрометра, прозрачной кюветы с раствором Основная деталь спектрометра – составная призма (П), установленная на поворотном столике (С). Столик способен вращаться при повороте микрометрического винта (В) с отсчётным барабаном (Б). На барабан нанесена винтовая линия с градусными делениями и отсчетным (нулевым) указателем. Свет от источника света (ртутной лампы S) через диафрагму (Д), регулирующей ширину светового пучка, помещенную в фокусе линзы (Л1), падает параллельным пучком на составную призму, состоящую из трех склеенных призм (П1, П2, П3). Крайние призмы П1 и П3 из стекла с большой дисперсией расположены так, что их дисперсии складываются. Центральная призма П2 из стекла с малым показателем преломления поворачивает диспергированный световой пучок на 900 за счет полного отражения и посылает его в призму П3. Отдельные участки полученного спектра вращением столика (С) фокусируются линзой Л2 и наблюдаются в окуляр Л3. Порядок выполнения работы. Выполнение лабораторной работы состоит из двух частей. Первая часть – градуирование спектрометра, вторая – измерение границы спектра поглощения раствора. 1. Градуирование спектрометра Включите источник света, осветив входную щель. Изменяя размер диафрагмы, получите резкое изображение спектральных линий на фоне сплошного спектра. Вращением барабана совместите визирную стрелку с первой спектральной линией ртути длины волны λ1 и запишите отсчет №1 по винтовой линии барабана напротив отсчетного указателя. Цвета линий и соответствующие длины волн указаны на рабочем месте. Произведите эти измерения для каждой из видимых спектральных линий λ1, λ2, … , λm, занося результаты в таблицу. Серию измерений повторите 5 раз, последовательно перемещаясь от λ1 к λm и обратно. Таблица 1
2. Измерение границы спектра поглощения λд. Вращением барабана выставьте в поле зрения окуляра сине-зеленый участок сплошного спектра. Перед входной диафрагмой спектрометра установите кювету с раствором Таблица 2
|